Sui Lutris: solução de blockchain de alto desempenho que integra consenso DAG e protocolo sem consenso

A tecnologia Blockchain teve avanços significativos desde o surgimento do Bitcoin. Com o surgimento de novos cenários de aplicação, como jogos e NFTs, a indústria está constantemente explorando como melhorar a eficiência técnica, especialmente no tratamento de altas cargas e na realização de respostas em tempo real. As blockchains L1 enfrentam dois grandes desafios: primeiro, é necessário alcançar alta capacidade de processamento enquanto mantém baixa latência; segundo, garantir a estabilidade a longo prazo do protocolo de consenso. Ao abordar esses desafios, também deve-se manter a descentralização através da participação dinâmica e reconfiguração dos nós de validação.

Uma maneira de aumentar a taxa de transferência é usar um protocolo de consenso baseado em DAG, como o Narwhal/Bullshark adotado pelo Sui. Esses protocolos podem processar um grande número de transações simultaneamente, sendo muito adequados para aplicações como jogos e NFT. No entanto, os protocolos baseados em DAG geralmente resultam em alguns segundos de latência, o que pode ser custoso para transferências comuns ou operações de jogos.

Por outro lado, protocolos sem consenso ( como o FastPay ) demonstram um enorme potencial na redução da latência e no aumento da escalabilidade. Esses protocolos não requerem consenso, podendo processar transações rapidamente, sem a necessidade de ordenar globalmente transações independentes processadas em paralelo. No entanto, eles são adequados apenas para um número limitado de operações simples de bloco, limitando as funcionalidades dos contratos inteligentes que podem ser implementados, e pode haver desafios na ajustação dinâmica do conjunto de validadores.

Apesar de o potencial desses métodos ser enorme, ainda não foram amplamente aplicados em blockchains de nível de produção, permanecendo principalmente na fase de discussão acadêmica. O Sui Lutris, como protocolo subjacente do Sui, combina as vantagens do consenso baseado em DAG e métodos sem consenso, alcançando latência de sub-segundo e um throughput contínuo de milhares de transações por segundo. Ao mesmo tempo, o Sui preserva a capacidade de executar contratos complexos em objetos compartilhados, gerar pontos de verificação e reconfigurar o conjunto de validadores entre ciclos.

Sui Lutris adotou uma abordagem inovadora, combinando as duas tecnologias mencionadas. Para operações de ativos de propriedade única, o sistema utiliza um protocolo de broadcast de consistência entre os validadores, alcançando latências inferiores ao consenso. Para contratos inteligentes complexos sobre objetos compartilhados, Sui Lutris depende exclusivamente do mecanismo de consenso. Além disso, também suporta operações de manutenção de rede, como definição de checkpoints e reconfiguração de validadores. Esta estratégia inovadora oferece uma solução que combina eficiência e segurança ao lidar com transações em um ambiente de Bizantino replicado.

No Sui Lutris, os usuários criam e assinam transações com uma chave privada para modificar os objetos que possuem ou misturar objetos. As transações são enviadas para cada nó de validação, que, após uma série de verificações de validade e segurança, assina e retorna ao cliente. O cliente coleta as respostas da maioria dos nós de validação para formar um certificado de transação, momento em que a transação é considerada irreversível. Após a montagem do certificado, ele é enviado de volta a todos os nós de validação para confirmação.

Se a transação envolver apenas objetos exclusivos, pode ser processada e executada imediatamente, sem precisar esperar pelo motor de consenso. Todos os certificados são encaminhados para o protocolo de consenso baseado em DAG. O consenso gera a ordem total dos certificados de saída; nós de validação executam transações que contêm objetos compartilhados, e os clientes podem coletar as respostas dos nós de validação para formar um certificado de efeito, como prova de liquidação da transação. Cada submissão de consenso cria um ponto de verificação, que é utilizado para impulsionar o protocolo de reconfiguração.

Além do principal fluxo de negociação, Sui Lutris também oferece várias funcionalidades que suportam blockchains de nível de produção:

1. Implementar o protocolo de ponto de verificação, gerando a história causal de todas as transações do sistema, para auditoria abrangente e sincronização eficiente.

2. Suporte para reconfiguração no final de cada período, o conjunto de validadores e seus direitos de voto podem mudar.

3. No final do ciclo, "desbloquear" de forma segura os ativos que foram bloqueados por erro, minimizando o impacto da vulnerabilidade.

Sui Lutris dá suporte ao Sui, que é uma Blockchain que gerencia o valor de um grande número de usuários. O relatório técnico completo detalha como funcionam os protocolos de segurança e atividade, bem como a prova de segurança com participantes bizantinos parcialmente sincronizados em um modelo de sistema distribuído padrão.